Człowiek, który podnosił statki i strzelał laserami, czyli fantastyczne wynalazki Archimedesa

Postać greckiego uczonego kojarzy się dziś głównie z wyskakiwaniem nago z wanny, a co za tym idzie, z powszechnie znanym prawem fizyki. To – być może najważniejsze z jego odkryć – nie było jednak jedynym…

Życie w starożytności nie należało do spokojnych, a Archimedes zdecydowanie nie spędzał zbyt wiele czasu przesiadując w wannie. Wręcz przeciwnie: zajmował się na równi nauką, jak sztuką wojenną, a wedle przyjętych współcześnie norm jego postać mogłaby stawać w szranki z fikcyjnymi superbohaterami.

Burzliwe początki

Pochodzenie Archimedesa jest owiane mgiełką tajemnicy. Wiadomo, że urodził się w Syrakuzach, założonych wedle legend przez niejakiego Archiasa w 733 lub 734 roku przed naszą erą. Kolonista miał rzekomo przypadkiem zamordować obiekt swoich uczuć – młodego Aketona. Wówczas to ojciec zabitego popełnił samobójstwo, wzywając jednocześnie bogów na pomoc w dokonaniu zemsty.

Nastały złe czasy suszy i głodu, które zdaniem mieszkańców Syrakuz były wywołane przez rozgniewanego Posejdona. Archias uciekł, unikając w ten sposób ołtarza ofiarnego, zostawiając miasto na pastwę losu. Podobno kiedy został wytropiony i zabity przez Telefosa, Posejdon przywrócił dobrobyt i Syrakuzy rozkwitły.

Setki lat później, na początku III wieku przed naszą erą, było to prawdopodobnie najpotężniejsze i najsilniejsze gospodarczo miasto w basenie Morza Śródziemnego. Wtedy też na świat przyszedł Archimedes – syn astronoma Fidiasza, daleki krewny władcy miasta, Hierona II (jeśli wierzyć zapiskom Plutarcha).

Historycy twierdzą, że Archimedes studiował w Aleksandrii, gdzie poznał inne osobistości starożytnej nauki, między innymi pilnego obserwatora nieba i słonecznych zaćmień, Konona z Samos, a także Eratostenesa z Cyreny, który jako pierwszy oszacował, że Ziemia jest kulą. Z całą pewnością obracał się zatem w śmietance towarzystwa intelektualnego swoich czasów.

Człowiek, który podniósł statek

Archimedesa fascynowały proporcje – nie tylko w geometrii, ale również w praktyce, gdzie wykorzystywał je do osiągania niewykonalnych, jak mogło się wówczas zdawać, celów. W pierwszej księdze dzieła „O równowadze płaszczyzn” uczony skupia się na możliwościach związanych z wykorzystaniem dźwigni. Jak sam twierdził, z odpowiednio długim mechanizmem, mógłby poruszyć całą Ziemię. Trzeba przyznać, że miał skłonności do wyolbrzymiania, ale…

Ptrafił również udowodnić, że jego przechwałki nie są słowami rzucanymi na wiatr. Podczas pokazu zorganizowanego dla króla Hierona, Archimedes kazał załadować jeden ze statków handlowych towarem i wprowadzić na pokład załogę. Następnie usiadł spokojnie w pewnej odległości i pociągając za uchwyt mechanizmu wielokrążkowego uniósł okręt z wody w górę. Wykorzystał do tego jedynie siłę własnych mięśni i sprytne urządzenie. Wywarł tym samym duże wrażenie na władcy i wszystkich obserwatorach, nie wspominając już o załodze statku…
Oparte na dźwigniach wynalazki Archimedesa znalazły wiele zastosowań, w tym również podczas oblężenia Syrakuz przez Rzymian w czasie drugiej wojny punickiej.

Kamieniem i laserem

Kiedy armia Marka Klaudiusza Marcellusa stanęła pod murami Syrakuz, wielu żołnierzy myślało, że miasta bronią sami bogowie. Napastnicy zostali zasypani gradem pocisków z maszyn stworzonych przez Archimedesa, który kierował pracami inżynieryjnymi podczas przygotowań do obrony. Właśnie dzięki wiedzy na temat prostego urządzenia, jakim jest dźwignia, uczony znacznie wyprzedził swoje czasy i pokazał co można osiągnąć dzięki sprawnemu umysłowi.

Ale to jeszcze nie wszystko. Podpływające do Syrakuz okręty, jeśli wierzyć zapiskom cesarza Lukiana, niespodziewanie stawały w ogniu! Działo się tak za sprawą urządzenia opartego na lustrach lub soczewkach, zaprojektowanego przez Archimedesa. Relacje rzymskiego władcy są w tej kwestii niejasne, a pozostałości po legendarnym urządzeniu nie zachowały się do naszych czasów. Przeprowadzono wiele prób – na przykład, w 1973 roku pod Atenami udało się podpalić makietę statku przy pomocy siedemdziesięciu luster odbijających promienie słoneczne. W 2005 roku studenci MIT podpalili kolejną makietę, ale musieli koncentrować światło przez około 10 minut, w przeciwieństwie do parunastu sekund deklarowanych przez eksperymentatorów spod Aten. Ostatecznie problem lustrzanej broni Archimedesa trafił w ręce twórców popularnego serialu „Pogromcy Mitów”, w którym „ostatecznie” obalono możliwość jej istnienia.

Niektórzy historycy sugerują, że Archimedes nie musiał wcale trzymać swojego urządzenia w jednym miejscu na murach miasta. Być może – co okazałoby się znacznie skuteczniejsze – dysponował oddziałami żołnierzy wyposażonymi w lustra, którzy kierowali odbicia ze znacznie większego obszaru wybrzeża? Tego jednak prawdopodobnie nigdy się nie dowiemy.

Jeszcze jedną bronią, jaką mieli się posługiwać obrońcy Syrakuz, był tak zwany „szpon Archimedesa”, czyli swego rodzaju dźwignia służąca do podnoszenia statków nieprzyjaciela z wody i zatapianiu ich. To urządzenie udało się nawet zrekonstruować i zastosować w praktyce na łamach programu „Superbroń starożytnego świata” w 2005 roku.

Śmierć przez przypadek?

Po zdobyciu Syrakuz przez żołnierzy Marka Klaudiusza, Archimedes zginął od miecza. Na temat jego śmierci również krążą rozmaite legendy. Jedna mówi, że uczony był tak zajęty kolejnym problemem geometrycznym, że został zabity… z niecierpliwości, mimo wyraźnych rozkazów, by wziąć go do niewoli żywcem. Zgodnie z legendą, miał wtedy powiedzieć „Nie zamazuj moich kół”, odnosząc się do wyrysowanych geometrycznych kształtów. Inna wersja wydarzeń mówi, że żołnierze zabili go, ponieważ uznali przyrządy do rysowania za cenne i chcieli je zwyczajnie ukraść.

Tak czy inaczej, wielki konstruktor zginął najprawdopodobniej w roku 212 przed naszą erą, przeżywszy około 75 lat. Pozostawił po sobie mnóstwo wiedzy, z której korzystamy do dziś.

Bibliografia:

1. Hawking, S., God Created The Integers: The Mathematical Breakthroughs that Changed History. Running Press, 2007.
2. Praca zbiorowa, Wielka Historia Świata. T. 8. Polskie Media Amer.Com, 2005.
3. Stewart, I., Krótka historia wielkich umysłów. Prószyński i S-ka, Warszawa 2019.